|
|
Development of Light Emitting Electroluminescent Device by Means of Material Printing
Hrabal, Michal ; Syrový,, Tomáš (referee) ; Boušek, Jaroslav (referee) ; Vala, Martin (advisor)
Cílem této práce je vývoj světelného zdroje založeného na technologii tlustostěnného elektroluminiscenčního panelu napájeného střídavým napětím (ACPEL). V současné době se jedná se o jedinou technologii založenou na metodách materiálového tisku vhodnou pro přípravu velkoplošných, flexibilních a vzorovaných zdrojů světla. Důraz je v této práci kladen na představení, prozkoumání a odstranění typických problémů, které jsou spojovány s touto technologií. Tyto problémy jsou omezený odstín barvy emitovaného světla a dlouhodobá stabilita elektroluminiscenčního prvku, který je vystaven vlivům prostředí. Rešeršní část dizertační práce je zaměřena na představení a identifikaci depozičních technik, vhodných pro reprodukovatelnou přípravu ACPEL panelů. Dalším cílem je identifikace fyzikálních parametrů, vhodných pro charakterizaci velkoplošných zdrojů světla. Praktickým cílem práce je nalezení vhodné metodologie pro popis a charakterizaci panelů, jakožto plošných světelných zdrojů. Fotometrická veličina jas L a spotřeba elektrické energie P byly vyhodnoceny jako vhodné parametry, určující aplikaci ACPEL panelů. Na modrém panelu bylo dosaženo maximální hodnoty jasu L = 133 cd•m2 při napětí Upp = 500 V a frekvenci f = 1000 Hz. Hodnoty spotřeby elektrické energie, vztažené na jednotkovou plochu panelů zkoumaných v této práci, jsou (7±3) mW. Tyto dosažené hodnoty dělají ze světelných zdrojů založených na ACPEL technologii zajímavé kandidáty pro různé aplikace. Vlivu rostoucí amplitudy a frekvence budícího napětí na dlouhodobou stabilitu panelů je důležitým cílem této práce. Pro popis stability byly zavedeny parametry L50 and L75. Bylo zjištěno, že rostoucí frekvence budícího napětí zkracuje životnost panelů. Laminovaný panel napájený napětím s přibližně trojnásobně vyšší frekvencí vykazoval přibližně třetinové hodnoty parametrů L50 a L75. Nejvyšších hodnot stabilitních parametrů dosahoval panel enkapsulován mezi skleněné pláty – přibližně sedminásobnou hodnotu oproti laminovanému panelu s trojnásobnou frekvencí. Optimální stability panelů lze dosáhnout při nastavení frekvence v rozmezí 400–800 Hz a zapouzdřením mezi sklo. Úzká paleta odstínů barev emitovaného světla je jeden z typických problémů, který dále zkoumán v dizertační práci. Tato práce zkoumá nadějnou metodu, přídavek vhodného materiálu pro konverzi barvy (CCM). Nový derivát diketopyrrolopyrrolu (DPP), absorbující v modré oblasti, byl přidán k modrému fosforu a byl pozorován sedminásobný narůst hodnot absolutního spektrálního ozáření v oblasti vlnových délek odpovídajících maximální emisi CCM materiálu. Jednoduchost přípravy vyvinutých zdrojů světla spolu s velmi nízkou spotřebou a vysokou dobou života dělají z ACPEL panelů zajímavé kandidáty pro podsvícení prvků například v automobilovém průmyslu, pro dekorativní osvětlení, pro „branding“ – zvýraznění reklamních značek.
|
|
|
Energetic interactions between electon-donors and acceptors for photovoltaic solar cells
Hrabal, Michal ; Heinrichová, Patricie (referee) ; Vala, Martin (advisor)
The aim of this bachelor thesis is to study a charge transfer between materials that could be used for development of new organic solar cells. The charge transfer is studied by a quenching of fluorescence. The thesis is divided into theoretical and experimental part. The basic knowledge needed for correct interpretation of measured data is summarized in the first part. Special attention is paid to the photoinduced electron transfer. Then, the processes of conversion of solar energy into electric energy and properties of potential materials are also discussed. Architecture of organic solar cells is mentioned in the end of the work. The practical part contains the study of quenching of fluorescence by fullerene derivatives and compares the efficiency of quenching to standard materials.
|
|
|
Preparation of luminescent nanoparticles for 3D imaging
Smolka, Rastislav ; Hrabal, Michal (referee) ; Vala, Martin (advisor)
The aim of this bachelor thesis was to study a suitable methodology for the preparation of fluminiscent nanoparticles and to characterize their optical properties associated with various physical properties of environment. Also, their potential use as a means of monitoring biological preparations in 3D microscopy using multiphoton absorption. In particular, we deal with nanoparticles prepared from N,N-diphenylamino-2,5-diphenyl-1,4-distyrylbenzene cyanide and their fluorescence and absorption spectra. Using the dynamic light scattering method and fluorescence spectroscopy, the dependence of the size of the prepared nanoparticles, the change in their fluorescence properties and the change in the quantum yield is observed, depending on the changing environmental properties. Data from multifoton absorption measurements demonstrate that this substance responds to multifoton excitation. It has been shown that this substance retains its unique fluorescence properties also in the form of nanoparticles and thus appears to be a suitable candidate for the observation of biological preparations using multifoton fluorescence microscopy. Therefore, the continuation of this work could be the mere determination of the total multifoton absorption cross section of these prepared nanoparticles.
|
|
|
Novel diketopyrrolopyrroles for organic photovoltaics
Hrabal, Michal ; Zmeškal, Oldřich (referee) ; Vala, Martin (advisor)
The aim of this diploma thesis is to conduct optical and photovoltaic characterization of derivatives of diketopyrrolopyrrole (DPP) as materials suitable for fabrication of bulk heterojunction organic solar cells. The charge transfer from donor material (DPP) to acceptor material (PCBM) is studied by a quenching of fluorescence. The photovoltaic response is studied by current – voltage characteristic which can tell us crucial parameters such as shor circuit current density Jsc, open circuit voltage Voc, fill factor FF and power conversion efficiency PCE. Optical characterization was carried out for symmetrical DPP derivatives (U69 and U97) which both contained diphenylaminstilbene moiety and differed in N-alkyl group. On the other hand photovoltaic characterization was conducted for analogous but asymmetrical materials (U70 and U99). Material U29 was characterized as well but its properties proved to be very poor. Both these characterizations tell us that materials with shorter solubilization groups (U69 and U99) are more suitable candidates. Achieved PCE for U70 was 0,74 % and for U99 up to 1,39 %. From these values one can say that small molecule organic materials can be used for fabrication of solar cells.
|
|
|
Study of optical properties of organic materials for nonlinear optical applications
Hrbková, Silvie ; Hrabal, Michal (referee) ; Vala, Martin (advisor)
This work deals with a development of a method for determination of two-photon parametres and its application. The theoretical part includes a description of two-photon absorption processes, most frequently used methods to determine two-photon cross sections and a summary of molecules researched to date in the field. The molecules studied in this work are Rhodamin B and Rhodamin 6G in ethanol, which are applied as standards for the implementation of the method. After that, Diketopyrrolopyrroles U24, U37, U49 and U50 dissolved in DMSO, toluene, acetone and chloroform, are researched. Basic optical characteristics - absoption and emission spectra were experimentally acquired for all the materials. Two-photon characteristics were obtained using a picosecond laser and a Two-Photon Excited Fluorescence (TPEF) method. TPA cross-sections and TPA spectra of Rhodamin B and Rhodamin 6G were measured and discussed. Subsequently, this work focuses on absorption and emission solvatation processes of the selected Diketopyrrolopyrroles. These processes indicate their two-photon efficiency. Finally, TPA spectra of the substances are discussed. Contribution of this work is a developed method for measuring the two-photon characteristics suitable for further use. The outcomes achived, enable extensive research of the Diketopyrrolopyrrols characteristics with the use of the measured standards of the Rhodamin B and Rhodamin 6G.
|
|
|
Optimization of printing of organic electronic devices printing for bioelectronics
Bráblíková, Aneta ; Hrabal, Michal (referee) ; Salyk, Ota (advisor)
This bachelor thesis is focused on optimization of printing of organic electronic devices printing for bioelectronics. The main goal of this bachelor thesis is a series of experiments devised to optimize semiconductive structures of PEDOT (semiconductive polymer) and description of the process used in the preparation of organic electrochemical transistors for biosensor by screen printing technology. The research focused on application of bioelectronics, printing technologies, conductive inks suitable for the preparation of OECTs (organic electrochemical tranzistors) and rheological properties of materials. Main conditions tested in the experimental part were temperature, stirring and additon of DMSO (dimethylsulfoxide) into a printing pasted. The evaluated parameters of materials were basic viscoelastic characteristics. At the ent of the thesis have been successfully designed the series of transistors to monitor cell cultures.
|
|
|
Development of Light Emitting Electroluminescent Device by Means of Material Printing
Hrabal, Michal ; Syrový,, Tomáš (referee) ; Boušek, Jaroslav (referee) ; Vala, Martin (advisor)
Cílem této práce je vývoj světelného zdroje založeného na technologii tlustostěnného elektroluminiscenčního panelu napájeného střídavým napětím (ACPEL). V současné době se jedná se o jedinou technologii založenou na metodách materiálového tisku vhodnou pro přípravu velkoplošných, flexibilních a vzorovaných zdrojů světla. Důraz je v této práci kladen na představení, prozkoumání a odstranění typických problémů, které jsou spojovány s touto technologií. Tyto problémy jsou omezený odstín barvy emitovaného světla a dlouhodobá stabilita elektroluminiscenčního prvku, který je vystaven vlivům prostředí. Rešeršní část dizertační práce je zaměřena na představení a identifikaci depozičních technik, vhodných pro reprodukovatelnou přípravu ACPEL panelů. Dalším cílem je identifikace fyzikálních parametrů, vhodných pro charakterizaci velkoplošných zdrojů světla. Praktickým cílem práce je nalezení vhodné metodologie pro popis a charakterizaci panelů, jakožto plošných světelných zdrojů. Fotometrická veličina jas L a spotřeba elektrické energie P byly vyhodnoceny jako vhodné parametry, určující aplikaci ACPEL panelů. Na modrém panelu bylo dosaženo maximální hodnoty jasu L = 133 cd•m2 při napětí Upp = 500 V a frekvenci f = 1000 Hz. Hodnoty spotřeby elektrické energie, vztažené na jednotkovou plochu panelů zkoumaných v této práci, jsou (7±3) mW. Tyto dosažené hodnoty dělají ze světelných zdrojů založených na ACPEL technologii zajímavé kandidáty pro různé aplikace. Vlivu rostoucí amplitudy a frekvence budícího napětí na dlouhodobou stabilitu panelů je důležitým cílem této práce. Pro popis stability byly zavedeny parametry L50 and L75. Bylo zjištěno, že rostoucí frekvence budícího napětí zkracuje životnost panelů. Laminovaný panel napájený napětím s přibližně trojnásobně vyšší frekvencí vykazoval přibližně třetinové hodnoty parametrů L50 a L75. Nejvyšších hodnot stabilitních parametrů dosahoval panel enkapsulován mezi skleněné pláty – přibližně sedminásobnou hodnotu oproti laminovanému panelu s trojnásobnou frekvencí. Optimální stability panelů lze dosáhnout při nastavení frekvence v rozmezí 400–800 Hz a zapouzdřením mezi sklo. Úzká paleta odstínů barev emitovaného světla je jeden z typických problémů, který dále zkoumán v dizertační práci. Tato práce zkoumá nadějnou metodu, přídavek vhodného materiálu pro konverzi barvy (CCM). Nový derivát diketopyrrolopyrrolu (DPP), absorbující v modré oblasti, byl přidán k modrému fosforu a byl pozorován sedminásobný narůst hodnot absolutního spektrálního ozáření v oblasti vlnových délek odpovídajících maximální emisi CCM materiálu. Jednoduchost přípravy vyvinutých zdrojů světla spolu s velmi nízkou spotřebou a vysokou dobou života dělají z ACPEL panelů zajímavé kandidáty pro podsvícení prvků například v automobilovém průmyslu, pro dekorativní osvětlení, pro „branding“ – zvýraznění reklamních značek.
|
|
|
Preparation of luminescent nanoparticles for 3D imaging
Smolka, Rastislav ; Hrabal, Michal (referee) ; Vala, Martin (advisor)
The aim of this bachelor thesis was to study a suitable methodology for the preparation of fluminiscent nanoparticles and to characterize their optical properties associated with various physical properties of environment. Also, their potential use as a means of monitoring biological preparations in 3D microscopy using multiphoton absorption. In particular, we deal with nanoparticles prepared from N,N-diphenylamino-2,5-diphenyl-1,4-distyrylbenzene cyanide and their fluorescence and absorption spectra. Using the dynamic light scattering method and fluorescence spectroscopy, the dependence of the size of the prepared nanoparticles, the change in their fluorescence properties and the change in the quantum yield is observed, depending on the changing environmental properties. Data from multifoton absorption measurements demonstrate that this substance responds to multifoton excitation. It has been shown that this substance retains its unique fluorescence properties also in the form of nanoparticles and thus appears to be a suitable candidate for the observation of biological preparations using multifoton fluorescence microscopy. Therefore, the continuation of this work could be the mere determination of the total multifoton absorption cross section of these prepared nanoparticles.
|
|
|
Optimization of printing of organic electronic devices printing for bioelectronics
Bráblíková, Aneta ; Hrabal, Michal (referee) ; Salyk, Ota (advisor)
This bachelor thesis is focused on optimization of printing of organic electronic devices printing for bioelectronics. The main goal of this bachelor thesis is a series of experiments devised to optimize semiconductive structures of PEDOT (semiconductive polymer) and description of the process used in the preparation of organic electrochemical transistors for biosensor by screen printing technology. The research focused on application of bioelectronics, printing technologies, conductive inks suitable for the preparation of OECTs (organic electrochemical tranzistors) and rheological properties of materials. Main conditions tested in the experimental part were temperature, stirring and additon of DMSO (dimethylsulfoxide) into a printing pasted. The evaluated parameters of materials were basic viscoelastic characteristics. At the ent of the thesis have been successfully designed the series of transistors to monitor cell cultures.
|
|
|
Study of optical properties of organic materials for nonlinear optical applications
Hrbková, Silvie ; Hrabal, Michal (referee) ; Vala, Martin (advisor)
This work deals with a development of a method for determination of two-photon parametres and its application. The theoretical part includes a description of two-photon absorption processes, most frequently used methods to determine two-photon cross sections and a summary of molecules researched to date in the field. The molecules studied in this work are Rhodamin B and Rhodamin 6G in ethanol, which are applied as standards for the implementation of the method. After that, Diketopyrrolopyrroles U24, U37, U49 and U50 dissolved in DMSO, toluene, acetone and chloroform, are researched. Basic optical characteristics - absoption and emission spectra were experimentally acquired for all the materials. Two-photon characteristics were obtained using a picosecond laser and a Two-Photon Excited Fluorescence (TPEF) method. TPA cross-sections and TPA spectra of Rhodamin B and Rhodamin 6G were measured and discussed. Subsequently, this work focuses on absorption and emission solvatation processes of the selected Diketopyrrolopyrroles. These processes indicate their two-photon efficiency. Finally, TPA spectra of the substances are discussed. Contribution of this work is a developed method for measuring the two-photon characteristics suitable for further use. The outcomes achived, enable extensive research of the Diketopyrrolopyrrols characteristics with the use of the measured standards of the Rhodamin B and Rhodamin 6G.
|
guest ::
RSS feed.